MICRO – morphologische Bioindikationen von Umweltstress

Für eine vergrösserte Version bitte das Bild anklicken.

Fig. 1 Gesunde Mesophyllzellen in einem Buchenblatt im Sommer. Transmissions-Elektronenmikroskopie. Foto: Terry Menard (WSL).

Fig. 2 Mykorhizierte Wurzelspitze von Fichte. Lichtmikroskopie. Foto: Petra Bernasconi (WSL).

Fig. 3 Zellwandverdickung in der Form von Protuberanzen aus Pektin (Pfeile) als Reaktion auf Ozon-Stress im Mesophyll der Blätter von Manna-Esche (Blumen-Esche). Histochemischer Nachweis mittels Fluoreszenz-Mikroskopie. Foto: Pierre Vollenweider (WSL).

Pflanzen entwickeln Veränderungen in der mikroskopischer Struktur der betroffenen Zellen, Gewebe und Organe angesichts der ökologischen und anthropogenen Zwänge. Diese morphologischen Symptome, ihre Ausprägung und Verteilung, spiegeln die entsprechenden Störungen in der physiologischen Aktivität und variieren je nach Art des Stresses. Die Mikroskopie wird deshalb benützt um das Verhältnis zwischen Stress und Schädigung zu verstehen und um die Ursache verminderter Vitalität zu diagnostizieren.

Ziel und Methoden

MICRO hat das Ziel analytische Methoden zu entwickeln um Veränderungen in der Struktur von der subzellulären Ebene bis zu ganzen Organen zu bewerten und sie im Rahmen von Projekten in der Umweltforschung einzusetzen. In erster Linie werden die Effekte abiotischer Stressfaktoren untersucht.

Verschiedene qualitative und quantitative Ansätze der Licht-, Fluoreszenz- und Elektronenmikroskopie werden in MICRO verknüpft. Dadurch werden Gruppen von Bioindikationen und deren Verteilung in Zellen und Geweben charakterisiert mit dem Ziel die Antwort der Pflanzen auf physiologische Veränderungen (verursacht durch die betreffenden Stressfaktoren) zu entziffern. Strukturen, sichtbar gemacht mit histochemischen Färbungen, können via Bildanalyse quantifiziert und mit physiologischen (bio)chemischen und morphologischen Bestimmungen verglichen werden.

Themen

Die in MICRO entwickelten Methoden sind vielfältig anwendbar in verschiedenen Forschungsgebieten. Unsere Fachkompetenz entwickelt sich hauptsächlich durch die Teilnahme an WSL-Grossprojekten (MODOEK) und wird angewandt in Zusammenarbeit mit Partnern innerhalb und ausserhalb der WSL. Unser Leitspruch ist, dass Veränderungen in der Struktur grundlegend sind für die Art und Weise wie Pflanzen auf Stress reagieren, und dies gleichzeitig mit Anpassungen in ihrer Physiologie.

Teilnehmer

• Pierre Vollenweider  (Projektleiter)
• Madeleine S. Goerg-Günthardt
• Terence Menard
• Marcus Schaub

Kontakt

• Pierre Vollenweider
  

• Marcus Schaub
  

Verknüpfungen zu wichtigen Beispielen von Forschungsthemen

• Ozon-Symptome im Laub von Holzpflanzen. >>
• Verteilung von Schadstoffen aus dem Boden in Pflanzen. >>
• Toleranz und Stress-Reaktionen in Holzpflanzen unter Klimawandel. >>